一种氯硅烷取样装置及取样系统的制作方法

1.本实用新型涉及多晶硅生产设备技术领域，更具体地说涉及一种氯硅烷取样装置及取样系统。


背景技术：

2.在多晶硅的生产工艺中，只有更优的原料、中间产品才能产出更优的产品，从而提高市场竞争力。要稳定的生产产出高品质的多晶硅需要不断的对物料的各项标准进行优化。多晶硅生产过程中常需要对氯硅烷进行取样，对其组分（氯化氢、二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯化硅、高沸等）与杂质（硼、磷、铁、铬、镍、铜锌等）进行检测分析，用于指导生产进行工艺参数调整。目前送入还原工序中的精制料中的各种元素已经降至1ppb以下，部分元素已经降至亚ppt级别，取样过程中取样器引入的杂质甚至远远高于精制料中的金属杂质。另一方面，取样过程也是物料脱离密闭系统的点，物料与空气直接接触，造成安全事件，所以精制料等取样器显得尤为重要。
3.现有技术中，常采用以下的取样器对氯硅烷进行取样：
4.1、箱式密闭取样器，其物料管道均在密闭箱内，导致密闭箱内的取样阀门及管道腐蚀，进而导致取样污染，并存在管道锈蚀穿孔的风险，造成安全隐患。
5.2、面板式取样器，其不能防水、防尘，下雨及扬尘天气会导致样品污染。
6.另外，箱式密闭取样器和面板式取样器均采用316l材质的阀体，取样时一般先取一瓶废液，关闭阀门，再取正常样，再开启阀门的时候阀杆与阀体之间有摩擦，会导致样品中的铁铬镍偏高。


技术实现要素：

7.为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种氯硅烷取样装置及取样系统，以解决上述存在的阀门及管道腐蚀、样品污染、铁铬镍偏高等问题。
8.为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案：
9.一种氯硅烷取样装置，包括：
10.阀体组件，所述阀体组件包括阀体、阀座、阀芯、阀盖和阀杆；所述阀体安装在所述阀座上，阀体内部和阀芯外部均设置有惰性材质的内衬层，阀体的内衬层内部开设有氯硅烷流动通道，所述氯硅烷流动通道上开设有氯硅烷取样口，所述阀芯活动装配在所述氯硅烷取样口上；所述阀盖设置在所述阀体上方，所述阀杆滑动安装在所述阀盖内部，其底端与所述阀芯连接；
11.取样组件，所述取样组件包括取样瓶和惰性材质的取样瓶连接器，所述取样瓶连接器顶部安装在所述阀座上，底部盖设在所述取样瓶的瓶口并完全遮挡所述瓶口，取样瓶连接器内部设置有氯硅烷取样通道，所述氯硅烷取样通道顶端的进口与所述氯硅烷取样口连通，底端的出口与所述取样瓶的瓶口连通；
12.杠杆开关组件，所述杠杆开关组件安装在所述阀杆上并带动所述阀杆上下滑动进
行氯硅烷取样。
13.优选的，所述阀体为不锈钢材质，其内部的内衬层为pfa材质，所述阀芯外部的内衬层和所述取样瓶连接器均为ptfe材质。
14.优选的，所述氯硅烷取样通道呈竖直的针筒型，其筒状通道上设置有氮气吹扫口，针状通道底部连通至所述取样瓶的瓶口。
15.优选的，所述取样瓶连接器底部设置有一缺口，所述氯硅烷取样通道连通至所述缺口，所述取样瓶的瓶口位于所述缺口内。
16.优选的，所述缺口内设置有瓶口嵌入块，所述瓶口嵌入块插入至取样瓶的瓶口，且其内设置有所述氯硅烷取样通道，瓶口嵌入块内还设置有排气通道，所述排气通道连通至取样瓶连接器外壁。
17.优选的，所述取样组件还包括封闭的取样瓶放置机构，所述取样瓶放置在所述取样瓶放置机构内。
18.优选的，所述取样瓶放置机构包括放置箱体、箱门、可视窗、手轮和瓶托；
19.所述放置箱体位于所述阀体组件下方，放置箱体上设置有所述箱门，所述可视窗设置在所述箱门上，所述手轮位于所述放置箱体下方并连接有螺杆，所述螺杆向上螺纹穿进所述放置箱体内，螺杆顶端连接所述瓶托，所述取样瓶放置在所述瓶托上。
20.优选的，所述杠杆开关组件包括手柄和杠杆；所述手柄与所述杠杆连接，所述阀杆穿过所述杠杆，阀杆上设置有限制其与杠杆上下移动的限位件，所述杠杆以所述阀盖为支点，并通过所述手柄驱动所述阀杆上下运动。
21.优选的，所述杠杆开关组件还包括弹簧衬套、压力弹簧、弹簧盖、调节旋钮和调节螺杆；
22.所述阀杆的顶部设置有所述弹簧衬套，所述弹簧衬套上方安装有所述压力弹簧，所述压力弹簧位于所述弹簧盖内，所述弹簧盖固定设置在所述阀盖上方，弹簧盖上方设置有调节旋钮，所述调节旋钮连接所述调节螺杆，所述调节螺杆向下螺纹穿过所述弹簧盖并与所述压力弹簧相抵。
23.基于上述氯硅烷取样装置，本实用新型还提供了一种氯硅烷取样系统，包括依次连接的y型过滤器、冷却器和氯硅烷取样装置，所述氯硅烷取样装置连接有氮气吹扫管。
24.本实用新型的有益效果：
25.本实用新型提供的氯硅烷取样装置，阀体内部和阀芯外部均设置有惰性材质的内衬层，取样瓶连接器也为惰性材质，惰性材质避免了金属材质与氯硅烷样品接触，减少金属杂质污染，同时也避免了取样阀门及管道腐蚀。取样瓶连接器底部盖设在取样瓶的瓶口并完全遮挡瓶口，氯硅烷取样通道底端的出口与取样瓶的瓶口连通，对氯硅烷取样通道进行防水、防尘，对氯硅烷取样通道形成保护，即使下雨也不会污染氯硅烷取样通道，保证取样质量。
附图说明
26.图1为本实用新型一种实施方式的取样装置示意图；
27.图2为本实用新型一种实施方式取样组件的示意图；
28.图3为本实用新型一种实施方式的取样装置三维结构示意图；
29.图4为v9101—金属杂质spc质控图；
30.图5为各个元素变化对比；
31.附图标记：
32.1、阀体组件；11、阀体；12、阀座；13、阀芯；14、阀盖；15、阀杆；2、取样组件；21、取样瓶；22、取样瓶连接器；221、氯硅烷取样通道；222、氮气吹扫口；223、缺口；224、瓶口嵌入块；225、排气通道；23、取样瓶放置机构；231、放置箱体；232、箱门；233、可视窗；234、手轮；235、瓶托；3、杠杆开关组件；31、手柄；32、杠杆；33、弹簧衬套；34、压力弹簧；35、弹簧盖；36、调节旋钮；37、调节螺杆。
具体实施方式
33.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。
34.实施例1
35.一种氯硅烷取样装置，如图1-3所示，包括：
36.阀体组件1，阀体组件1包括阀体11、阀座12、阀芯13、阀盖14和阀杆15；阀体11安装在阀座12上，阀体11内部和阀芯13外部均设置有惰性材质的内衬层，阀体11的内衬层内部开设有氯硅烷流动通道，氯硅烷流动通道上开设有氯硅烷取样口，阀芯13活动装配在氯硅烷取样口上；阀盖14设置在阀体11上方，阀杆15滑动安装在阀盖14内部，其底端与阀芯13连接；
37.取样组件2，取样组件2包括取样瓶21和惰性材质的取样瓶连接器22，取样瓶连接器22顶部安装在阀座12上，底部盖设在取样瓶21的瓶口并完全遮挡瓶口，取样瓶连接器22内部设置有氯硅烷取样通道221，氯硅烷取样通道221顶端的进口与氯硅烷取样口连通，底端的出口与取样瓶21的瓶口连通；
38.杠杆开关组件3，杠杆开关组件3安装在阀杆15上并带动阀杆15上下滑动进行氯硅烷取样。
39.本实施例中，氯硅烷在阀体11的氯硅烷流动通道上流动，需要取样时，通过杠杆开关组件3带动阀杆15上下滑动，进而带动阀芯13上下运动，打开或者关闭氯硅烷流动通道上的氯硅烷取样口，当其打开氯硅烷取样口时，氯硅烷经氯硅烷取样口进入取样瓶连接器22的氯硅烷取样通道221，再进入取样瓶21中存储。
40.本实施例中，阀体11内部和阀芯13外部均设置有惰性材质的内衬层，取样瓶连接器22也为惰性材质，惰性材质避免了金属材质与氯硅烷样品接触，减少金属杂质污染；同时惰性材质也避免了取样阀门及管道腐蚀。取样瓶连接器22底部盖设在取样瓶21的瓶口并完全遮挡瓶口，氯硅烷取样通道221底端的出口与取样瓶21的瓶口连通，对氯硅烷取样通道221进行防水、防尘，对氯硅烷取样通道221形成保护，即使下雨也不会污染氯硅烷取样通道221，保证取样质量。
41.实施例2
42.本实施例在实施例1的基础上作进一步的阐述，如图1所示，阀体11为不锈钢材质，其内部的内衬层为pfa材质，阀芯13外部的内衬层和取样瓶连接器22均为ptfe材质。本实施例中，采用ptfe/pfa材质作为内衬，304不锈钢作为阀体，既保证了取样器的强度，也能避免
了金属材质与氯硅烷样品接触，减少金属杂质污染。
43.如图2所示，氯硅烷取样通道221呈竖直的针筒型，其筒状通道上设置有氮气吹扫口222，针状通道底部连通至取样瓶21的瓶口。氮气吹扫口222用于取完样品后对氯硅烷取样通道221进行氮气吹扫，防止残料留在氯硅烷取样通道221上。
44.如图2所示，取样瓶连接器22底部设置有一缺口223，氯硅烷取样通道221连通至缺口223，取样瓶21的瓶口位于缺口223内，缺口223对瓶口进行保护，防止外部的雨水进入瓶口。
45.如图2所示，缺口223内设置有瓶口嵌入块224，瓶口嵌入块224插入至取样瓶21的瓶口，且其内设置有氯硅烷取样通道221，瓶口嵌入块224内还设置有排气通道225，排气通道225连通至取样瓶连接器22外壁。瓶口嵌入块224插入至取样瓶21的瓶口，防止外部的雨水、灰尘经取样瓶21瓶口进入取样瓶21和氯硅烷取样通道221，排气通道225用于排气。
46.如图2和3所示，取样组件2还包括封闭的取样瓶放置机构23，取样瓶21放置在取样瓶放置机构23内，对取样瓶21进行封闭保护，防止取样样品外溅。
47.如图2和3所示，取样瓶放置机构23包括放置箱体231、箱门232、可视窗233、手轮234和瓶托235；放置箱体231位于阀体组件1下方，放置箱体231上设置有箱门232，可视窗233设置在箱门232上，手轮234位于放置箱体231下方并连接有螺杆，螺杆向上螺纹穿进放置箱体231内，螺杆顶端连接瓶托235，取样瓶21放置在瓶托235上。
48.本实施例中，在放置取样瓶21时，打开箱门232，并利用手轮234调低瓶托235的高度，再将取样瓶21放置在瓶托235上，并利用手轮234调高瓶托235，以调高瓶托235上的取样瓶21的高度，使瓶口嵌入块224嵌入取样瓶21的瓶口，最后再关闭箱门232进行取样。
49.实施例3
50.本实施例在实施例2的基础上作进一步的阐述，如图1所示，杠杆开关组件3包括手柄31和杠杆32；手柄31与杠杆32连接，阀杆15穿过杠杆32，阀杆15上设置有限制其与杠杆32上下移动的限位件，杠杆32以阀盖14为支点，并通过手柄31驱动阀杆15上下运动，进而带动阀芯13上下运动，打开或者关闭氯硅烷流动通道上的氯硅烷取样口。
51.如图1所示，杠杆开关组件3还包括弹簧衬套33、压力弹簧34、弹簧盖35、调节旋钮36和调节螺杆37；阀杆15的顶部设置有弹簧衬套33，弹簧衬套33上方安装有压力弹簧34，压力弹簧34位于弹簧盖35内，弹簧盖35固定设置在阀盖14上方，弹簧盖35上方设置有调节旋钮36，调节旋钮36连接调节螺杆37，调节螺杆37向下螺纹穿过弹簧盖35并与压力弹簧34相抵。
52.本实施例中，在利用杠杆32带动阀芯13向上运动打开氯硅烷取样口后，由于压力弹簧34的存在，会给阀杆15一个向下的力，当松开手柄31后，由于压力弹簧34的弹力存在，会自动带动阀杆15向下运动，进而带动阀芯13向下运动关闭氯硅烷取样口。另外，在未利用手柄31打开氯硅烷取样口时，压力弹簧34会给阀杆15施加向下的力，使阀芯13紧紧封闭在氯硅烷取样口，以防止氯硅烷取样口打开泄露物料。
53.实施例4
54.一种氯硅烷取样系统，其特征在于，包括依次连接的y型过滤器、冷却器和氯硅烷取样装置，氯硅烷取样装置连接有氮气吹扫管。y型过滤器用于过滤氯硅烷液体中的焊渣等固体物，避免后端管道堵塞；冷却器用于将氯硅烷样品冷却，保证取样的安全性；氯硅烷取
样装置用于对氯硅烷进行取样，氮气吹扫管用于取样后的氮气吹扫。
55.为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：
56.1、打开箱门232，将取样瓶21放入瓶托235处，顺时针旋转手轮234推动取样瓶21向上移动，手动拧紧到位后取样瓶连接器22插入到瓶内，关闭箱门232。
57.2、按压杠杆开关组件3的手柄31，此时开始取样，取样完成后松开手柄31，手柄31在压力弹簧34的作用下自动关闭复位。
58.3、在取样时，手柄31带动杠杆32以阀盖14为支点进行撬动，杠杆32带动阀杆15上下运动，进而带动阀芯13上下运动，打开或者关闭氯硅烷流动通道上的氯硅烷取样口。当其打开氯硅烷取样口时，氯硅烷经氯硅烷取样口进入取样瓶连接器22的氯硅烷取样通道221，再进入取样瓶21中存储。
59.4、取样完成后，逆时针旋转手轮234，取样瓶21随瓶托235一起下降，此时取样瓶21与取样瓶连接器22完全脱离。
60.5、打开箱门232，移走取样瓶21，关闭箱门232。
61.下面以具体的数据，对本实施例提供的氯硅烷取样装置进行说明。某厂使用本实施例的氯硅烷取样装置后，其v9101金属杂质的spc质控图如图4所示，各个元素变化对比如图5所示，由图4和图5可知：
62.1）自6月23日新取样器投用后9101金属杂质含量明显下降，且波动较少。
63.2）6月金属杂质平均值0.64ppbw，7月平均值0.54ppbw，下降18.75%，近一周降至0.47ppbw，最大值0.58ppbw，最小值0.27ppbw，波动性明显更小。
64.3）从元素杂质变化看，铁、铬、镍元素大幅降低，锌元素略微上升。
65.以上对本实用新型的实施方式进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种等同变型或替换，这些等同或替换均包含在本实用新型权利要求所限定的范围内。

技术特征：
1.一种氯硅烷取样装置，其特征在于，包括：阀体组件（1），所述阀体组件（1）包括阀体（11）、阀座（12）、阀芯（13）、阀盖（14）和阀杆（15）；所述阀体（11）安装在所述阀座（12）上，阀体（11）内部和阀芯（13）外部均设置有惰性材质的内衬层，阀体（11）的内衬层内部开设有氯硅烷流动通道，所述氯硅烷流动通道上开设有氯硅烷取样口，所述阀芯（13）活动装配在所述氯硅烷取样口上；所述阀盖（14）设置在所述阀体（11）上方，所述阀杆（15）滑动安装在所述阀盖（14）内部，其底端与所述阀芯（13）连接；取样组件（2），所述取样组件（2）包括取样瓶（21）和惰性材质的取样瓶连接器（22），所述取样瓶连接器（22）顶部安装在所述阀座（12）上，底部盖设在所述取样瓶（21）的瓶口并完全遮挡所述瓶口，取样瓶连接器（22）内部设置有氯硅烷取样通道（221），所述氯硅烷取样通道（221）顶端的进口与所述氯硅烷取样口连通，底端的出口与所述取样瓶（21）的瓶口连通；杠杆开关组件（3），所述杠杆开关组件（3）安装在所述阀杆（15）上并带动所述阀杆（15）上下滑动进行氯硅烷取样。2.如权利要求1所述的氯硅烷取样装置，其特征在于，所述阀体（11）为不锈钢材质，其内部的内衬层为pfa材质，所述阀芯（13）外部的内衬层和所述取样瓶连接器（22）均为ptfe材质。3.如权利要求1所述的氯硅烷取样装置，其特征在于，所述氯硅烷取样通道（221）呈竖直的针筒型，其筒状通道上设置有氮气吹扫口（222），针状通道底部连通至所述取样瓶（21）的瓶口。4.如权利要求3所述的氯硅烷取样装置，其特征在于，所述取样瓶连接器（22）底部设置有一缺口（223），所述氯硅烷取样通道（221）连通至所述缺口（223），所述取样瓶（21）的瓶口位于所述缺口（223）内。5.如权利要求4所述的氯硅烷取样装置，其特征在于，所述缺口（223）内设置有瓶口嵌入块（224），所述瓶口嵌入块（224）插入至取样瓶（21）的瓶口，且其内设置有所述氯硅烷取样通道（221），瓶口嵌入块（224）内还设置有排气通道（225），所述排气通道（225）连通至取样瓶连接器（22）外壁。6.如权利要求1所述的氯硅烷取样装置，其特征在于，所述取样组件（2）还包括封闭的取样瓶放置机构（23），所述取样瓶（21）放置在所述取样瓶放置机构（23）内。7.如权利要求6所述的氯硅烷取样装置，其特征在于，所述取样瓶放置机构（23）包括放置箱体（231）、箱门（232）、可视窗（233）、手轮（234）和瓶托（235）；所述放置箱体（231）位于所述阀体组件（1）下方，放置箱体（231）上设置有所述箱门（232），所述可视窗（233）设置在所述箱门（232）上，所述手轮（234）位于所述放置箱体（231）下方并连接有螺杆，所述螺杆向上螺纹穿进所述放置箱体（231）内，螺杆顶端连接所述瓶托（235），所述取样瓶（21）放置在所述瓶托（235）上。8.如权利要求1所述的氯硅烷取样装置，其特征在于，所述杠杆开关组件（3）包括手柄（31）和杠杆（32）；所述手柄（31）与所述杠杆（32）连接，所述阀杆（15）穿过所述杠杆（32），阀杆（15）上设置有限制其与杠杆（32）上下移动的限位件，所述杠杆（32）以所述阀盖（14）为支点，并通过所述手柄（31）驱动所述阀杆（15）上下运动。9.如权利要求8所述的氯硅烷取样装置，其特征在于，所述杠杆开关组件（3）还包括弹
簧衬套（33）、压力弹簧（34）、弹簧盖（35）、调节旋钮（36）和调节螺杆（37）；所述阀杆（15）的顶部设置有所述弹簧衬套（33），所述弹簧衬套（33）上方安装有所述压力弹簧（34），所述压力弹簧（34）位于所述弹簧盖（35）内，所述弹簧盖（35）固定设置在所述阀盖（14）上方，弹簧盖（35）上方设置有调节旋钮（36），所述调节旋钮（36）连接所述调节螺杆（37），所述调节螺杆（37）向下螺纹穿过所述弹簧盖（35）并与所述压力弹簧（34）相抵。10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的氯硅烷取样装置的氯硅烷取样系统，其特征在于，包括依次连接的y型过滤器、冷却器和氯硅烷取样装置，所述氯硅烷取样装置连接有氮气吹扫管。

技术总结
本实用新型公开了一种氯硅烷取样装置及取样系统，涉及多晶硅生产设备技术领域，取样装置，包括：阀体组件，阀体组件包括阀体、阀座、阀芯、阀盖和阀杆；阀体安装在阀座上，阀体内部和阀芯外部均设置有内衬层，阀体的内衬层内部开设有氯硅烷流动通道，氯硅烷流动通道上开设有氯硅烷取样口，阀芯活动装配在氯硅烷取样口上；取样组件，取样组件包括取样瓶和取样瓶连接器，取样瓶连接器顶部安装在阀座上，底部盖设在取样瓶的瓶口并完全遮挡瓶口；杠杆开关组件，杠杆开关组件安装在阀杆上。阀体内部和阀芯外部均设置有惰性材质的内衬层，取样瓶连接器也为惰性材质，惰性材质避免了金属材质与氯硅烷样品接触，减少金属杂质污染。减少金属杂质污染。减少金属杂质污染。


技术研发人员：刘涛 陈雪刚 吴作木 李剑波 胡阳 庹如刚 蔡铠泽 王成娟
受保护的技术使用者：四川永祥新能源有限公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/7/28